Senzor razine tekućine (pomoću ultrazvuka): 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Senzor nivoa tečnosti detektuje nivo tečnosti sa nivoa tla. Uključuje motor (potrebno pojačalo pogonskog sklopa motora) ispod zadane vrijednosti i isključuje ga iznad zadane vrijednosti nakon punjenja tekućine

Karakteristike ovog sistema:

• Radi sa bilo kojom tečnošću (vodom, uljem itd.).
• Domet do 250 cm udaljenosti od tla (takođe visina rezervoara).
• Precizno merenje (greška do 2 cm) sa HC-SR04, Ping itd.
• Upravljački izlaz motora.

• Kalibracija (u toku rada) dostupna za:

  • Prizemlje: Može se kalibrirati za bilo koji spremnik (visok do 250 cm) dok sistem radi, pritiskom na dugme.
  • Nivoi uključivanja i isključivanja motora: Nivoi UKLJUČENJA i ISKLJUČIVANJA mogu se podesiti uz predviđene postavke i dugme za promjenu načina rada.
• Oznaka isključenih granica s '0 cm'.
• Radi na 5V DC.

Delovi potrebni za izgradnju:

1. Arduino (ili ATMega 328 s programatorom).
2. HC-SR04 ili bilo koji uobičajeni ultrazvučni senzorski modul.
3. Unaprijed postavljene postavke (20K ili 10K) - 2 kom
4. Muški zaglavlje - 6 pinova
5. Žensko zaglavlje 16 Pin
6. Mikroprekidač pritiskom na klik
7. Pritisnite prekidač za uključivanje i isključivanje
8. 10K otpornik 1/4 vata
9. 1N4007 Dioda
10. Utičnica za DC napajanje
11. 220E otpornik
12. Veroboard (ili Breadboard ako želite)
13. Spojne žice
14. 16*2 LCD ekran sa priključenim muškim zaglavljima
15. Vozač motora i motor (ako želite)
16. Osnovno znanje o elektronici i Arduinu

Korak 1: Dijagram kola

Korak 2: Radite

U našoj senzorskoj ploči imamo ultrazvučne Tx i Rx dijelove. Senzor očitava udaljenost od površinskog nivoa tekućine. Tx je u osnovi zvučnik od 40KHz, koji šalje impulse ultrazvučnog zvuka od 40KHz. Vrijeme slanja impulsa i vrijeme primanja impulsa bilježe se za svaki impuls. Ovi impulsi se očitavaju u MCU -u.

MCU bilježi vremensku razliku između, a zatim je upotrijebio brzinu zvuka za izračunavanje udaljenosti. MCU treba prethodno kalibrirati za bilježenje udaljenosti od nivoa tla, to jest kada je spremnik/spremnik prazan. Računa se razlika i tako dobivamo nivo tečnosti.

Nivo je prikazan na LCD ekranu 16x2. Takođe, drugi detalji su prikazani na ekranu.

Postoje dva unapred podešena ograničenja maksimalne i minimalne vrednosti generatora signala pumpe. The se generira kada nivo tekućine dosegne maksimalnu granicu postavljenu unaprijed. Signal se ponovo smanjuje kada dosegne ispod minimalne granice postavljene drugim unaprijed postavljenim postavkama.

Kalibracija udaljenosti od tla vrši se prekidačem, koji šalje signal na čip atmega328 i snima trenutnu udaljenost i postavlja je kao referentnu masu.

Korak 3: Program - Arduino

Program je napravljen u Arduinu. Upotrijebite ovo za snimanje na Atmega328 (ili bilo koji drugi vaš ukus).

Program je dostupan na git-u pod GPL-3.0.

Sastavljena heksadecimalna datoteka već je dana za jednostavno učitavanje pomoću arduino-builder-a.

Zavisnosti:

Newping biblioteka.

Korak 4: Kalibracija i podaci

LCD ekran prikazuje trenutni nivo (razliku) od kalibriranog nivoa.

Dvije unaprijed određene postavke određuju gornji (maksimalni nivo) nakon kojeg će se opterećenje isključiti i niži (minimalni nivo) nakon kojeg će se opterećenje uključiti. Opterećenje koje je ovdje namijenjeno je pumpa, jer je ovaj sistem primjenjiv u automatizovanom sistemu pumpi. Četiri zaglavlja služe za zvučni (ping) senzor. Koristio sam HC-SR04. Jedan par zaglavlja za motor (digitalni pin 9). Zahteva spoljni pogon pumpe. Koristio je EEPROM za pohranu kalibracijskih podataka.

Dostupne su dvije kalibracije:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

Korak 5: Kontrola pumpe

Ploča ima 2 namjenska pina za signal pumpe

Jedan daje signal 5V kada pumpu treba uključiti (kada nivo tečnosti padne ispod zadate donje granične vrijednosti) i daje signal 0V kada pumpu treba isključiti (nivo prelazi gornju granicu).

Signal se šalje relejnoj ploči za upravljanje izmjeničnom pumpom.